内容正文:
北师大版四年级上册《有趣的算式》教学设计
一、单元整体分析
本单元是“探索与发现”系列主题活动之一,隶属于“数与代数”领域,主要聚焦于“探索规律”。在此之前,学生已经学习了三位数乘两位数的计算,并具备了一定的计算能力和观察能力。本课旨在引导学生探索算式中蕴含的神奇规律,如“回文数”现象、数字黑洞等。这些活动不仅是对学生计算技能的巩固,更重要的是激发学生对数学的好奇心,培养其观察、比较、归纳、推理等探索规律的能力,以及不畏艰难、乐于探究的科学精神。本节课是培养学生数学思维和数学兴趣的重要载体,为后续学习更复杂的数列、函数等规律打下伏笔。
二、教材分析
本节课是北师大版四年级上册第三单元“乘法”中的一节专题活动课《有趣的算式》。教材编排了三个层层递进的探索活动:
奇妙的宝塔:展示1×1,11×11,111×111等算式的计算结果,引导学生观察积的特点,发现回文数规律,并尝试推理下一个算式的结果。
奇怪的142857:通过计算142857分别乘1至6的结果,引导学生观察积的特点,发现这个“走马灯数”的奇妙之处,即积都是由1,4,2,8,5,7这六个数字按顺序轮换组成。
神奇的9:通过计算99×99,999×999等,引导学生发现结果中“9”的个数与“0”的个数等规律。 教材通过设置“观察-发现-质疑-验证”的探究路径,让学生亲身经历发现规律的过程,感受数学的奇妙与魅力。
三、学情分析
认知基础:
知识层面:学生已经掌握了三位数乘两位数的笔算方法,具备进行多位数乘法计算的基础。
经验层面:学生在此之前接触过简单的找规律(如图形、数列),但对算式中蕴含的复杂规律探索较少。
学习优势与潜在困难:
优势:四年级的学生好奇心强,对于“有趣”、“神奇”的事物有强烈的探究欲望。他们具备初步的小组合作能力和交流能力。
困难与障碍:
计算准确性:探索规律需要大量计算作为基础,部分学生的计算速度和准确性可能成为障碍。
规律抽象性:从一系列具体算式中抽象出一般的规律,并用语言准确描述,对学生来说是难点。
推理与验证:根据发现的规律进行推理预测,并愿意通过计算去验证,这一完整的探究习惯需要引导。
教学对策:教学中应充分利用计算器辅助计算,将重点从繁琐的计算转移到规律的探索与发现上。通过设计引导性问题、组织小组讨论、鼓励大胆猜想和小心验证,帮助学生突破难点,体验成功的喜悦。
四、教学目标
知识与技能:
借助计算器,探索并发现算式中蕴含的简单规律(如回文数、数字循环等)。
能运用发现的规律直接写出一些算式的积。
过程与方法:
经历观察、比较、猜想、验证、归纳等探索规律的过程,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力。
在探索活动中体验解决问题方法的多样性,提升解决问题的能力。
情感态度与价值观:
感受数学的奇妙与有趣,激发探索数学规律的兴趣和好奇心。
在探索活动中获得成功的体验,锻炼克服困难的意志,建立学好数学的自信心。
五、教学重难点
教学重点:在探索过程中发现算式中的规律。
教学难点:用归纳、概括的语言描述所发现的规律,并能根据规律进行推理和验证。
六、教学准备
教师准备:多媒体课件(PPT),包含主题图、算式、引导性问题、动画演示等;实物投影仪。
学生准备:北师大版四年级上册数学课本、练习本、计算器。
七、教学过程
【教学准备】 (课前)教师检查计算器是否可用。学生准备好计算器、练习本和笔。教师通过谈话营造轻松氛围:“今天我们来上一节特别的数学课,不用比谁算得快,而是比谁的眼睛亮,谁的脑袋灵!”
【教学过程】 (一)谈话导入,激发兴趣(约3分钟)
教师设疑:“同学们,在你们心中,数学是什么样的?(可能回答:严谨的、有用的……)其实,数学除了严谨和有用,还非常‘有趣’!它就像一个巨大的宝藏,里面藏着许多神奇的规律和秘密,等待我们去发现。”
揭示课题:“今天,老师就带领大家化身‘数学小侦探’,一起走进《有趣的算式》(板书课题),去探寻算式背后隐藏的奥秘,看看谁能有惊人的发现!” (设计意图:通过富有感染力的语言,打破数学枯燥的刻板印象,激发学生的好奇心和探究欲,为后续的探索活动做好心理准备。)
(二)合作探究,发现规律(约25分钟) 活动一:奇妙的宝塔(回文数规律)
出示算式,引发计算:
课件出示:1×1=? 11×11=? 111×111=?
学生任务:请用计算器快速算出结果。(1, 121, 12321)
教师将结果板书在黑板上。
引导观察,发现特点:
教师提问:“仔细观察这三个积,它们像什么?”(引导学生观察数字的排列,像一座宝塔)
“再仔细看看这些数字的排列,有什么特别的地方?”(引导学生发现:1, 121, 12321 都是从1开始,逐步增加到最大数后再对称地减小到1,像照镜子一样,这样的数叫“回文数”。)
提出猜想,进行验证:
教师引导:“根据这个规律,你能猜出1111×1111的积吗?”(学生可能猜是1234321)
验证猜想:“光猜不行,科学需要验证。请用计算器算一算,看你的猜想对不对!”(学生计算,确认结果是1234321)
再次推理:“太棒了!那11111×11111的积呢?”(学生推理出123454321,并可用计算器验证前几位。)
小结规律:师生共同小结:由若干个1组成的两个相同因数相乘,积是一个回文数,从1开始依次递增到最大数再依次递减回到1。
活动二:奇怪的142857(走马灯数)
创设悬念,引入新数:
教师:“侦探们,我们发现了宝塔的奥秘。现在有一个更奇怪的数字朋友要和大家见面,它就是——142857(板书)。它有什么神奇之处呢?”
小组合作,探索规律:
探究任务:请小组合作,用计算器分别算出142857×1, ×2, ×3, ×4, ×5, ×6的积,并把结果记录在练习本上。
观察要求:仔细观察这六个积,看看你能发现什么惊人的秘密?
学生小组活动,教师巡视指导。
汇报交流,揭示奥秘:
小组代表汇报计算结果。(142857, 285714, 428571, 571428, 714285, 857142)
教师引导观察:“把这些积横着排成一排,像看火车一样,你发现了什么?”(引导学生发现每个积都是由1,4,2,8,5,7这六个数字组成。)
深入提问:“仅仅是数字相同吗?它们的排列顺序有什么特点?”(引导学生发现数字是按顺时针方向“轮换”或“循环”出现的。课件可用动画演示数字的轮转效果,像走马灯一样。)
教师介绍:142857是一个著名的“走马灯数”,也叫“循环数”。
提出新问题:“那么,142857×7的积会是多少呢?算算看。”(999999) “这个结果又让你感到怎样?”(引发新的惊奇和思考)
活动三:神奇的9
自主探索:
教师:“神奇的规律无处不在。请同学们独立用计算器计算:99×99, 999×999, 9999×9999,看看你能发现什么规律?”
学生计算并观察。(9801, 998001, 99980001)
引导发现:
教师提问:“观察积,它是由哪几部分组成的?”(引导学生发现:积的前半部分是若干个9,中间是一个8,后半部分是若干个0,最后是一个1。)
“9的个数、0的个数和因数有什么关系?”(师生共同归纳:积中9的个数比因数中9的个数少1,然后是一个8,接着是比因数中9的个数少1个0,最后是1。)
(设计意图:本环节是教学核心。三个活动由扶到放,引导学生亲历完整的探究过程。活动一教师引导为主,重在示范探究方法;活动二小组合作,重在交流与发现;活动三鼓励独立探索,培养迁移能力。全程使用计算器,确保学生聚焦于规律的探索而非计算本身。)
(三)巩固应用,拓展思维(约8分钟)
规律应用:
根据发现的规律,不计算,直接写出下面算式的积。
111111×111111 = ( 12345654321 )
142857×8 = ( 1142856 )(提示:这个超出循环范围了,但可以计算验证,让学生感受规律是有适用范围的)
99999×99999 = ( 9999800001 )
寻找身边的规律:
教师:“你还能举出生活中或以前学过的算式中有趣的规律例子吗?”(如:37×3=111, 37×6=222等)
鼓励学生课后继续寻找和发现。
(设计意图:练习设计旨在巩固本节课发现的规律,并引导学生认识到规律的应用性和局限性,同时将探索的兴趣延伸到课外。)
(四)课堂总结,畅谈收获(约4分钟)
自由分享:“这节课你有哪些收获和感受?你觉得自己这位‘数学小侦探’表现得怎么样?”
引导学生从知识(学会了什么规律)、方法(怎样探索规律)、情感(数学很有趣)等多方面总结。
教师总结:“同学们,今天的探索之旅非常成功!我们发现了算式中像宝塔、走马灯一样神奇的规律。数学的世界里还有无数这样的奥秘等待我们去发掘。希望大家永远保持这颗好奇的心和善于发现的眼睛,你一定会感受到数学无穷的魅力!”
布置作业:
(必做)向家人介绍你今天发现的一个最有趣的算式规律。
(选做)查阅资料,了解“黑洞数”6174的奥秘。
(设计意图:通过开放式的总结,让学生梳理收获,强化成功体验。教师的总结提升情感,将课堂探究延伸到课外,鼓励学生持续探索。)
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